Kde je kýl letadla? Kýl letadla: konstrukce

Dokonce i osoba, která předtím nikdy předtím neviděla moře, jistě zná oddělovací slova: "Sedm stop pod kýlem." A nejsou žádné dotazy. Kýl lodi je nejdůležitější konstruktivní část, na níž jsou připojeny mnohé detaily trupu. Ale ví někdo o tom, kde se nachází kýl letadla a za jakým účelem?

Co to je?

Tento "orgán" stability, který vám umožňuje zachránit letadla daného kurzu. Na rozdíl od lodí je kýl letadla nedílnou součástí vertikálního ocasu. Na spodku trupu nejsou pro létající stroje žádné kýly! Ale existuje jedna jemnost. Skutečnost, že tato část pevně spojena s prvky nosných trupu, ale proto, že něco společného, ​​že je stále v námořní a leteckou termínu. Takže kde je kýl letadla? Jednoduše řečeno, toto je svislá část ocasu.

Je umístěna nehybně, upevněná ve třech bodech, symetrická axiální čára letadla. Vypadá to jako ideální lichoběžník. Obvykle se kýl letadla skládá z ramen, žeber a kůže. Tento systém je klasický, od vývoje prvního letadla málo změněn. Přední větev je zpravidla skloněná.

Schémata rozvržení

Nejčastěji je kýl jednotný, ale v některých případech je dvojitý a dokonce i trojitý (u vrtulových bombardérů). V druhém případě je to nutné pro zajištění vysoké stability těžkého stroje. Mimochodem, všechna letadla v místě kýlu jsou rozdělena do tří typů:

• Postaveno podle normálního schématu. Jedná se například o kýl A321.
• "Kachny", tedy letadla, ve kterých je horizontální ocas kýlu umístěn před křídly.
• "Tails". Z kýlu je pouze levý ocas, vodorovné křidélky zcela chybí.

Samozřejmě, že poslední dva druhy jsou typické pro „společenství“ vojenských letadel, jako je nezbytné umístění kýlu dát letadla navíc vysokou manévrovací schopnosti.

V některých případech se používají ještě složitější konstrukce. Například, podkilievye hřebeny (oni jsou také ventrální kýly). Jsou používány na některých nadzvukových letadlech, kde je životně důležité udržení ideální stability během letu. Takže pod kýlem letadla (tam jsme zjistili) je další a masivní příliv. Častěji dochází k situaci, kdy horizontální opeření ocasu musí být obvykle vedeno k samému vrcholu kýlu. K tomu dochází, pokud jsou motory instalovány na zádi letadla. Takovýto systém lze například vidět na domácích nákladních a osobních letadlech II.

Co to je?

Jak víte, bezvětří počasí je neuvěřitelná rarita, která se děje ne častěji než několikrát za rok. Ve většině případů je vítr a jeho síla a směr mohou být radikálně odlišné. Když letadlo letí, nárazy větru mohou silně ovlivnit směr a směr. Letadlo musí být navrženo tak, aby se samo vrátilo do stabilní polohy. Pouze v tomto případě je možný bezpečný let.

Hlavní účel

Hlavním pravidlem konstrukce kýlu je umístit jej tak, aby nestáhlo za žádných podmínek do křídla. V opačném případě pravděpodobně ostré porušení programu stability a v těch nejtěžších situacích - tělesná deformace a zničení celého ocasu. Takže hlavním účelem kýlu je udržení stability trati.

Konstrukce mnoha letadel je taková, že tato část je mobilní. Úpravou velikost odchylky kýlu, posádka sleduje směr zaměřování. Výjimka - vojenská letadla, ve kterém ke změně směru letu motory reagují s řízenou vektoru tahu. V jejich případě, aby se pohyblivý kýl letadla (foto je to v článku) je hloupé, protože přetížení při manévrování tak, že je jednoduše zničena.

Jaké druhy stability poskytuje kýl?

Existují tři druhy stability, kvůli jejichž zachování je kýl součástí návrhu letadla:

• Sledovat.
• Podélný.
• Příčné.

Všechny tyto odrůdy se zabýváme podrobněji. Takže stabilita silnic. Je třeba připomenout, že v případě ztráty podélnou stabilitu trupu v letu, letadlo bude ještě nějakou dobu pokračovat létat dopředu v důsledku setrvačných sil. Poté začne proud vzduchu proudit do zadní části letadla, která leží za těžištěm. Kýl v tomto případě zabraňuje vzniku otáčející se síly, která nucuje letadlo otáčet kolem své osy.

Podélná stabilita. Předpokládejme, že letadlo letí v normálním režimu, těžiště se shoduje se středem působení tlaku na jeho trup. V tomto okamžiku má trup také vícesměrné síly, které se snaží nasadit trup letadla. Zvedací síla a gravitace působí současně. Kýl letadla (fotografie tohoto detailu, který uvidíte v článku) poskytuje rovnováhu, která je v tomto konkrétním případě velmi nestabilní. Normální let bez ocasních žeber, kýlu a stabilizátorů je nemožný.

Jiné typy stability

Příčná stabilita. Tento faktor je obecně logickým rozšířením předchozí vlastnosti. Když křídlo a příčné stabilizátory kýlu působí opačným směrem, "pokusí se" převrátit letadlo. Oponuje tuto formu křídel: když se podíváte na ně z dálky, se podobají písmeno „U“ s vysoce zředěných top „rohy“. Tento formulář poskytuje nezávislou korekci polohy letadla v prostoru. Kiel zároveň pomáhá udržovat boční stabilitu.

Všimněte si, že v letadlech se zametáním křídla není potřeba kýlu tak vysoká jako vysoká rychlost při vysokých rychlostech. Pokud klesne, dochází k nárůstu protichůdných sil v geometrickém postupu. Proto je pro tyto stroje nejdůležitější a nejtvrdší kýl, který odolává tak vysokému zatížení. A jak to může být přijato? Promluvme si o tom.

Vlastnosti vytváření moderních letadel

V současné době odborníci Federální agentury pro leteckou dopravu a jejich zahraniční kolegové jsou zaměřeny na tvorbu dílů letadel (včetně kýlu) velkoplošných dílců z pokročilých kompozitních materiálů.

Podíl těchto látek v návrhu moderních letových vozidel stále roste. Podle informací od odborníků, jejich poměr objem již dosáhl 25% až 50%, a malý nekomerční letadla, a všechny mohou být z umělé hmoty a kompozitu o 75%. Proč se takový přístup stal tak rozšířeným v letectví? Skutečnost, že stejný kýl letadla „Boeing“, vyrobený z polymerní „slitiny“, má velmi nízkou hmotnost, velmi vysokou pevnost a zdroj, který, za použití standardních materiálů, aby bylo dosaženo prostě nereálné.

Základní materiály

Většina oprávněné využití kompozitů v designu nejen ocasu, ale také z křídel a trupu nosné prvky, které by měly být nejen velmi silný, ale také dostatečně flexibilní. V opačném případě není vyloučena pravděpodobnost zničení konstrukce pod vlivem letového zatížení.

Ale nebylo to vždycky. To znamená, že pýcha sovětského leteckého průmyslu, letadlo „Tu-160“, také známý jako „White Swan“ nebo „Blackjack“, je na kýl izhellip- titanové slitiny. Takové specifické a velmi drahý materiál byl vybrán z důvodu velké zatížení na konstrukci stroje, který se dodnes zachovává název těžký bombardér byly ozbrojené. Přesto takový zásadní přístup k tvorbě kýlu - rarita, ale proto, že dnes, kdy návrháři často budou muset vypořádat s několika jednoduchými kompozitních materiálů.

Jaké úkoly musíte vyřešit při vytváření kompozitního kýlu?

V procesu vývoje museli domácí návrháři řešit celou řadu složitých problémů:

• Bylo vypracováno vytvoření velkých částí kýlu a jiných nástrojů z uhlíkových vláken metodou infúze.
• Také bylo nutné téměř zcela přehodnotit a znovu vybavit hlavní fáze výroby, které nebyly navrženy pro použití kompozitních materiálů.

Další funkce

Ve výrobním procesu byl zaveden nejnovější software (FiberSim), který umožňuje dosáhnout co nejvyšší úrovně automatizace. Navíc, teď kýl letadla, výstavbě který je popsán v předmětu, lze vyrábět pomocí takových technologií, kde prakticky nejsou k dispozici žádné výkresy. Produkce této části s tímto přístupem je následující:

• Navrhování nebo výběr dokončeného modelu. Dnes je kýl (většinou) promítán v plně automatickém režimu bez účasti "lidských" vývojářů.
• Řezání použitých materiálů, prováděné také v automatickém režimu.
• V automatickém režimu jsou rozloženy suroviny použité pro kýl a jeho konstrukční části.
• Uložení vrstev se provádí pomocí robotických mechanismů řízených počítačovým programem.

Kromě toho moderní přístup k výrobě kýlu naznačuje následující:

• Konstantní výroba prototypů, které jsou testovány v nejnáročnějších podmínkách.
• Vyvíjí se technologie nedestruktivního testování, které umožňují neustálé monitorování stavu kýlu na letadle.

Pokročilé metody pro vytvoření ocasu roviny "MS-21"

V ne tak dávné minulosti, letecký průmysl je doslova ohromil uplatnění tuzemských developerů, že se vyvíjí zcela nový letoun, „MS-21“. Je to neobvyklé, že za poslední tři desetiletí je to první domácí auto pro vnitrostátní lety. Při výrobě byla testována řada nejnovějších technologií, které se v mnoha ohledech dotýkaly inovativních vlastností kýlu a celého ocasu.

Při vývoji a uvolnění kajonu kýlu letounu MS-21 dokázali domácí odborníci dosáhnout následujících výsledků:

• Plná automatizace řezání všech dílů a surovin použitých při výrobě. Kvůli tomu bylo možné dosáhnout nejméně 50% snížení celkových nákladů na celou chvostovou jednotku a zejména na kýl.
• Při výrobě koncových ploutví je použit program ProDirector, který umožňuje dosáhnout ideální přesnosti při obrábění dílů. To umožňuje vytvořit nejen silné, ale velmi lehké kýlce.
• Také kýl moderního letadla je vytvořen pomocí techniky dvojitého zakřivení. Díky nim je možné dosáhnout víceúrovňové tloušťky v těch oblastech, kde je třeba dodatečné vyztužení konstrukce (pod kýlovým letadlem).
• Dokonce i velké části kýlu mohou být nyní "smaženy" ve speciálních autoklávech. Výsledkem je, že jsou získány extrémně trvanlivé a tuhé součásti, které odolávají zatížením jakéhokoli stupně.
• Řízení geometrie částí je také řízeno komplexními počítačovými systémy.

Další funkce

Díky využití nových technologií a technik bylo snížení tvorby ocasu a ocasních končetin o 50-70%. Dnes prošly více než čtyři tisíce částí kýlové a ocasní jednotky státní zkoušky.

Hlavním úspěchem bylo vytvoření spolehlivé a jednoduché technologie pro výrobu detailů kýlu o velikosti kýlu 7,6 x 2,5 m. V současné době již byly dodány Irkutsk Letecký závod. Jsou vyrobeny z moderních kompozitních materiálů a zvláštnosti tohoto procesu již přitahují pozornost předních zahraničních výrobců letadel.

Aktuální problémy emsp-emsp-

Proč jsme strávili tolik času diskutováním o moderních způsobech navrhování a budování kýlu? Faktem je, že od 60. let minulého století bylo konečně zřejmé, že další zvýšení výkonu letadel je možné pouze tehdy, pokud zvýší svou sílu a do výroby vnese zcela nové druhy polymerních materiálů. Problémem poslední generace letadel je, že jejich konstrukce (zejména kýl) je vysoce náchylná k "únavě". Kvůli této skutečnosti bylo do sedmdesátých let vyvinuto mnoho technik, které monitorují stav křídla a ocasu.

Požadavky na výrobu jsou také vysoké. Každá šarže dílů je vystavena silnému přetížení na vibračních stojanech, zkoušených teplotami a tlakem. A to není překvapující, protože nejmenší trh je následně plný smrti stovek cestujících.

Takže jste zjistili, kde je kýlové letadlo a proč je potřeba!